(multimedia communication) · 3 chƯƠng 1: tỔng quan Đa phƯƠng tiỆn các khái niệm. các...
TRANSCRIPT
TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN(Multimedia Communication)
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
Giảng viên: Ths. Trân Đăc Tôt – Khoa CNTT
Email: [email protected]
Website: www.oktot.com
Facebook: https://www.facebook.com/oktotcom/
MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN
2
Chương 1: Tổng quan truyên thông đa phương tiện
Chương 2: Đặc tính, yêu cầu cua dư liệu đa phương tiện
Chương 3: Cac chuân nen dư liệu đa phương tiện
Chương 4: Truyên dư liệu đa phương tiện
Chương 5: Cac ưng dung truyên thông đa phương tiện
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐA PHƯƠNG TIỆN
Các khai niệm.
Các ưng dung đa phương tiện.
Phân loại cac hệ thống đa phương tiện.
Nhưng thach thưc cua xử lý và truyên thông đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
4
Muc đich: Giới thiệu cac khai niệm cơ bản vê
Phương tiện chuyển tải thông tin (media),
Xử lý (computing) và truyên thông (communication) đa phươngtiện (multimedia),
Khái niệm, ưng dung và phân loại các hệ thống đa phương tiện(Multimedia system).
Yêu cầu: Sinh viên nắm vưng cac khai niệm cơ bản vê
Dư liệu đa phương tiện,
Xử lý và truyên thông đa phương tiện.
Ứng dung và phân loại các hệ thống đa phương tiện.
MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐA PHƯƠNG TIỆN
Các khai niệm.
Các ưng dung đa phương tiện.
Phân loại cac hệ thống đa phương tiện.
Nhưng thach thưc cua xử lý và truyên thông đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
6
Các khái niệm
Phương tiện: Đê cập tới các kiểu thông tin hay các kiểu chuyển tải thông
tin.
Phương tiện tinh: Nội dung và ý nghĩa cua thông tin được chuyển tảiđộc lập với thời gian.
Phương tiện động: Ý nghĩa và sự chính xác cua thông tin được chuyểntải phu thuộc thời gian.
Phương tiện động còn được gọi là phương tiện liên tuc hoặc phương tiệnđẳng thời.
Hệ thống đa phương tiện:
Một hệ thống có thể thao tác nhiêu hơn một phương tiện truyên đạtthông tin được gọi là hệ thống đa phương tiện.
Trong môn học này ta định nghĩa hệ thống đa phương tiện là hệ thống cókhả năng thao tác ít nhất một phương tiện truyên đạt thông tin độngdạng kỹ thuật số.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
7
Các khái niệm(tt)
Thông tin đa phương tiện (multimedia information): Sự tổ hợp nhiêu
kiểu phương tiện chuyển tải thông tin với ít nhất một phương tiện động
(dạng kỹ thuật số).
Chức năng chính của hệ thống đa phương tiện gồm:
Thu nhận (capture),
Tạo ra (generate),
Lưu trư (store),
Phuc hồi (retrieve),
Xử lý (process),
Truyên (transmit)
Biểu diễn (present).
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
8
Các khái niệm(tt)
Hai mặt của hệ thống đa phương tiện
Xử lý đa phương tiện (multimedia computing): Tập trung vào các chưcnăng xử lý thông tin đa phương tiện như tìm kiếm, phuc hồi, nhận dạngvà làm nổi bật.
Truyên thông đa phương tiện (communication): Tập trung vào các chưcnăng truyên thông tin đa phương tiện như thu nhận, truyên và trình bày.
Sự phân biệt này không rõ ràng vì có một số chưc năng có thể có trongcả hai.
Ví du: Nén dư liệu là chưc năng cua xử lý nhưng nó thường được dùngtrong truyên thông tin.
Thế hệ thứ nhất của hệ thống đa phương tiện
Truyên dư liệu đa phương tiện từ một máy tính này đến máy tính khác,
Trình bày dư liệu đến người sử dung.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
9
Các khái niệm(tt)
Thế hệ thứ hai của hệ thống đa phương tiện
Các qui trình xử lý như so sánh, tìm kiếm, tái tạo âm thanh/hình ảnh thời
gian thực và nhận dạng được sử dung trong các hệ thống đa phương tiện
=> Trong tương lai công nghệ đa phương tiện là sự tích hợp cua xử lý và
truyên thông.
Ưu điểm của biểu diễn dạng số (digital form)
Máy tính điện tử chỉ thao tác dư liệu dạng số
Dễ dàng thực hiện các tương tác với phương tiện dạng số bằng máy tính
điện tử.
Nếu an ninh truyên thông tin được yêu cầu, ta dễ mã hoá tín hiệu số hơnlà mã hoá tín hiệu tương tự.
Hệ thống số có độ tin cậy cao hơn, chống nhiễu tốt hơn hệ thống tươngtự.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
10
Các khái niệm(tt)
Hình 1.1: Tac động cua nhiễu trong truyên tin hiệu tương tự
Hình 1.2: Tac động cua nhiễu trong truyên tin hiệu số
Transmitter Switch Receiver
A
1
A
2
A
2
A
3
A
3
Transmitter Switch Receiver
D
1
D
2
D
5
D
3
D
4
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
11
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐA PHƯƠNG TIỆN
Cac khai niệm.
Các ưng dung đa phương tiện.
Phân loại cac hệ thống đa phương tiện.
Nhưng thach thưc cua xử lý và truyên thông đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
12
Các ứng dụng đa phương tiện
Dùng dư liệu đa phương tiện làm gia tăng hiệu quả truyên thông khi có sự
tham gia cua hai hoặc nhiêu giác quan.
Xử lý và truyên thông đa phương tiện làm tăng cường khả năng giao tiếp
người - máy và hỗ trợ con người trong tổ chưc và quản lý thông tin có nhiêu
kiểu phương tiện.
Khi giao tiếp với nhau, con người sử dung nhiêu giác quan đặc biệt là
thính giác và thị giác.
Hiệu quả cua truyên thông đa phương tiện là nhờ vào sự tham gia cua
thính giác và thị giác.
Con người cố gắng phát triển ngành viễn thông và các hệ thống xử lý thông
tin để giải quyết các vấn đê: băng thông, độ trung thực và hiệu quả trong
giao tiếp với nhau.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
13
Các ứng dụng đa phương tiện
Trong linh vực viễn thông
Trong hơn một trăm năm qua các phương tiện truyên thông như: Điệntín, điện thoại, Fax, phát thanh và truyên hình đã được phát minh và sửdung rộng rãi.
Gần đây, điện thoại có hình, hội thảo từ xa đã phát triển và mang lại hiệuquả rất lớn trong truyên thông
Trong linh vực xử lý thông tin
Một cách truyên thống, các hệ thống xử lý thông tin bằng máy tính chỉ đêcập tới kiểu dư liệu là chư số.
10 năm gần đây các loại dư liệu như: đồ hoạ, audio và video được tíchhợp trong các hệ thống xử lý thông tin.
Cùng với phát triển công nghệ số, các bộ xử lý nhanh, mạng tốc độ cao,thiết bị lưu trư dung lượng lớn và các giải thuật xử lý tín hiệu mới =>Hợpnhất giưa viễn thông, tính toán và quảng bá thông tin.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
14
Các ứng dụng đa phương tiện
Xem phim theo yêu cầu (Video/Movie on Demand)
Thông thường, ta xem các chương trình truyên hình và chiếu phim một
cách thu động (không thể tương tác và điêu khiển thời gian để xem các
chương trình đó).
Dịch vu Video/Movie on Demand (VOD/MOD) được phát triển để vượt qua
các giới hạn nêu trên và cung cấp cho người dùng nhưng tiện ích khác.
Trong VOD, nhiêu bộ sưu tập video được lưu trư trên máy chu (video
server). Người sử dung/khach hàng truy cập các video này thông qua
mạng máy tính tốc độ cao.
Thách thưc cua VOD là làm sao có thể cung cấp cho một số lượng lớn
người xem đồng thời với giá cả hợp lý.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
15
Các ứng dụng đa phương tiện
Các ưu điểm cua VOD (Video/Movie on Demand)
Có thể xem phim mà không cần đến rạp. Tivi được kết nối đến máy
chu video thông qua một mạng máy tính tốc độ cao.
Máy chu video tập trung và cung cấp các dịch vu cho nhiêu người nên
các bộ sưu tập cua nó rất phong phú và luôn được cập nhật.
Nhiêu người có thể xem cùng một phim và không gặp phải vấn đê
“Xin lỗi, hết chỗ” khi đến rạp.
Có thể xem phim bất kỳ lúc nào. Có thể tạm dừng (pause), đi tới
nhanh (fast-forward), quay lại (backward) hoặc tìm kiếm một cảnh
đặc biệt trong phim.
Phim chất lượng cao vì được lưu trư dưới dạng số.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
16
Các ứng dụng đa phương tiện
Thông tin theo yêu cầu (Information on Demand)
Là hệ thống giống như VOD, điểm khác biệt chính yếu là IOD lưu trư
nhiêu kiểu khác nhau cua thông tin => người dùng có một thư viện đồ sộ
và linh hoạt.
Khi người dùng đưa ra một truy vấn thông tin (thông qua một giao diện
trên tivi tiên tiến hoặc máy tính trạm), hệ thống sẽ tìm kiếm, lấy thông tin
và trình bày thông tin tìm được cho người dùng.
Khả năng quan trọng nhất cua hệ thống là chỉ muc và tìm kiếm trong một
khối lương rất lớn các thông tin đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
17
Các ứng dụng đa phương tiện
Thông tin theo yêu cầu (Information on Demand)
Hệ thống IOD có nhiêu ưng dung:
Hoạt động như một bộ tự điển bách khoa toàn thư vê thông tin tổng
quát.
Dịch vu cung cấp báo và tạp chí trực tuyến.
Dịch vu mua sắm tại nhà (xem sản phâm trên màn hình và đặt hàng).
Cung cấp thông tin dự báo thời tiết, lịch biểu cua các phương tiện giao
thông công cộng trực tuyến.
World Wide Web được xem là một hệ thống IOD sơ cấp. WWW có thể được
phát triển xa hơn để hỗ trợ tìm kiếm, truyên và biểu diễn thông tin đa
phương tiện trực tuyến.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
18
Các ứng dụng đa phương tiện
Giáo dục (Education)
Người ta có thể học từ từ một cách dễ dàng khi nghe, nhìn và làm việc
theo một quan niệm mới trong đó đa phương tiện là phương thưc tự
nhiên để đào tạo và giáo duc.
Trước đây, hầu hết các bài giảng đa phương tiện trên các CDROM chạy
một mình trên máy tính và không thể chia sẻ cho nhưng người dùng
khác.
=> Nó thay đổi khi có một máy chu đa phương tiện trên mạng điện rộng,
máy chu này sẽ cho các khách hàng chia sẻ bộ lưu trư, bài giảng và các tài
nguyên đa phương tiện khác.
Thiết lập một hệ thống như vậy có nhiêu điểm lợi, nó làm cho nhiêu người
cố gắng học tập.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
19
Các ứng dụng đa phương tiện
Giáo dục (Education)
Các điểm lợi.
Các bài giảng được chia sẻ cho một số lương lớn người học làm cho
chi phí học tập rẽ hơn.
Thuận tiện cho người học, họ có thể học bất kỳ ở đâu và bất kỳ lúc
nào (học viên sử dung thời gian di chuyển để học một vấn đê nào đó).
Phương tiện học tập có thể được tổ chưc một cách linh động để phù
hợp với mọi học viên. Như vậy mỗi học viên có thể tự quyết định tốc
độ học tập và cách học.
Tương tác với thầy giáo có thể được thông qua các giao tiếp bằng
email, bằng âm thanh và video.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
20
Các ứng dụng đa phương tiện
Hệ thống thầy thuốc từ xa (Telemedecine)
Hệ thống thầy thuốc từ xa là một ưng dung quan trọng khác cua đa
phương tiện, nhất là các trường hợp cấp cưu được điêu khiển từ xa.
Trong hệ thống thầy thuốc từ xa, tất cả các bệnh án được lưu trư bằng
phương tiện điện tử. Các cơ quan y tế và thiết bị được kết nối thông qua
một mạng đa phương tiện.
Hệ thống y tế từ xa cung cấp các hoạt động sau đây:
Tư vấn tưc thì bởi các chuyên gia y tế từ xa thông qua việc sử dung
âm thanh và vieo chất lượng cao.
Các nhân viên y tế có thể truy cập các bệnh án bất kỳ lúc nào, bất kỳ
ở đâu trong trường hợp khân cấp.
Truy cập toàn cầu các thông tin vê một kiểu đặc biệt cua nhóm máu
hoặc bộ phận trong cơ thể.Chương 1: Tông quan đa phương tiện
21
Các ứng dụng đa phương tiện
Điện thoại truyền hình và hội thảo truyền hình
Hệ thống điện thoại truyên hình (video phone) và hội thảo truyên hình
(video conference) làm gia tăng hiệu quả giao tiếp cua con người ở các vị
trí địa lý cách xa nhau.
Hầu hết các hệ thống hội thảo truyên hình trước đây đêu sử dung các
thiết bị chuyên dùng và mạng chuyển mạch kênh. Chúng rất đắt tiên và
cũng không dễ dàng có được.
Gần đây, các camera (webcam) đã được trang bị và video có thể hiển thị
trên màn hình máy tính, đồng thời truyên thông qua mạng tốc độ cao
phát triển làm cho hội thảo truyên hình trở nên rẻ tiên và được sử dung
phổ biến.
Điện thoại truyên hình sẽ được hợp nhất với điện thoại trong tương lai
gần. Khái niệm “talking” trong điện thoại được thay bằng “meet” khi sử
dung điện thoại có hình.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
22
Các ứng dụng đa phương tiện
Làm việc hợp tác (Cooperative work)
Một hệ thống hội thảo truyên hình tinh vi sẽ hỗ trợ tích cực trong làm việc
hợp tác.
Nhưng người ở cách xa nhau có thể cùng làm việc trong một dự án thông
qua việc trao đổi các thông tin đa phương tiện một cách thông suốt.
Họ có thể truy cập vào các cơ sở dư liệu đa phương tiện và các tài
nguyên khác một cách dễ dàng.
Đây là muc tiêu cuối cùng cua hệ thống máy tính hỗ trợ làm việc hợp tác.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
23
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐA PHƯƠNG TIỆN
Cac khai niệm.
Các ưng dung đa phương tiện.
Phân loại cac hệ thống đa phương tiện.
Nhưng thach thưc cua xử lý và truyên thông đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
24
Phân loại hệ thống đa phương tiện
Hệ thống đa phương tiện được xếp một trong hai loại
Hệ thống độc lập: Sử dung tài nguyên chuyên dung. Các thông tin đa
phương tiện bị giới hạn và truyên thông không được hỗ trợ.
Hệ thống phân phối: Chia sẽ cả hai tài nguyên hệ thống và tài nguyên
thông tin và có thể được hổ trợ truyên thông giưa các người sử dung với
nhau.
Phân loại theo Hiệp hội viễn thông quốc tế (ITU): Bốn loại cơ bản các dịch
vu và ưng dung phân phối:
Dịch vu đàm thoại (convesational services),
Dịch vu thông điệp (messaging services),
Dịch vu thu thập thông tin (retrieval services),
Dịch vu phân phát thông tin (distribution services).
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
25
Phân loại hệ thống đa phương tiện
Xếp loại của ITU
ITU xếp loại theo quan điểm cua nhà cung cấp dịch vu. Mỗi dịch vu được
cung cấp bởi một hệ thống tương ưng.
Các dịch vụ đàm thoại (convesational services): Tương tác giưa
người sử dung và người khác hoặc với một hệ thống:
Các dịch vu giưa các cá nhân với nhau như điện thoại có hình
(videophone) và hội thảo truyên hình (videoconference).
Dịch vu giám sát từ xa (telesurveillance) hay mua sắm từ xa
(teleshopping).
Các dịch vụ thông điệp (messaging services): Sự trao đổi các dư
liệu đa phương tiện không tưc thì và không đồng bộ bằng hộp thư điện
tử.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
26
Phân loại hệ thống đa phương tiện
Xếp loại của ITU
Các dịch vu thu thập thông tin (retrieval services): Bao gồm tất cả các
kiểu truy cập đến các máy phuc vu thông tin đa phương tiện.
Ví du: Truyên hình theo yêu cầu (Video On Demand) hoặc Thông tin theo
yêu cầu (information On Demand).
Các dịch vu phân phát thông tin (distribution services): Bao gồm các dịch
vu phân phối thông tin chu động cua các máy chu.
Ví du: Chương trình truyên hình quảng bá (Tivi program broadcast).
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
27
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐA PHƯƠNG TIỆN
Cac khai niệm.
Các ưng dung đa phương tiện.
Phân loại cac hệ thống đa phương tiện.
Nhưng thach thưc cua xử lý và truyên thông đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
28
Thách thức của xử ly và truyền thông đa phương tiện
Đặc tính và yêu cầu của hệ thống đa phương tiện
Dư liệu đa phương tiện có chiêu thời gian được truyên, xử lý và trình bày
với tốc độ cố định trong các ưng dung Xử lý và truyên thông yêu cầu
chính xác vê thời gian.
Ứng dung đa phương tiện sử dung nhiêu phương tiện có liên quan với
nhau. Quan hệ thời gian và không gian trong bản thân phương tiện phải
được tôn trọng.
Dư liệu đa phương tiện là dư liệu tăng cường (có kích thước lớn) nên cần
phải nén dư liệu, mạng truyên thông tốc độ cao và hệ thống máy tính
mạnh.
Dư liệu đa phương tiện không có cú pháp và ngư nghĩa rõ ràng. Hệ quản
trị CSDL qui ước không thể thao tác hiệu quả trên các dư liệu này => Cần
có các kỹ thuật để chỉ muc, lấy lại và nhận dạng dư liệu đa phương tiện.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
29
Thách thức của xử ly và truyền thông đa phương tiện
Các đặc tính và yêu cầu của hệ thống đa phương tiện khái niệm
“chất lượng dịch vụ” (Quality Of Service).
Cung cấp dịch vu bảo đảm chất lượng cho các ưng dung là hướng chính
yếu cua công nghệ đa phương tiện.
Hướng khác, để sử dung hiệu quả các tài nguyên đa phương tiện bằng
cách sử dung các ưu điểm cua dư liệu và các ưng dung đa phương tiện.
Hướng sau cùng là để phát triển một hệ thống phân phối đa phương tiện
người ta gặp có nhiêu thách thưc hơn.
30
Thách thức của xử ly và truyền thông đa phương tiện
Sự khác biệt chính yếu của hệ thống thời thực truyền thống và hệ
thống phân phối đa phương tiện
Các hệ thống thời thực truyên thống là sử dung tài nguyên chuyên dùng.
Các hệ thống phân phối đa phương tiện, các tài nguyên như thời gian cua
CPU, bộ nhớ (trong & ngoài), các kênh truyên thông được chia sẻ cho
nhiêu ưng dung
Vấn đề trọng tâm của thiết kế hệ thống đa phương tiện
Làm sao đảm bảo chất lượng dịch vu cua ưng dung trong khi các tài
nguyên cua hệ thống được sử dung hiệu quả.
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
31
Định nghĩa hệ thống đa phương tiện. Giải thich cac cơ sở cua định nghĩa này ?
Tại sao thông tin đa phương tiện phải được biểu diễn ở dạng số trong cac hệ thống phân phối đa phương tiện ?
Ứng dung quan trong nhất cua xử lý và truyên thông đa phương tiện là gì?, Tại sao? Cac ưng dung này có thể sử dung trên cac may tinh trạm hiện nay không ? Tại sao ?
Có nhiêu ưng dung đa phương tiện, nhưng hầu hết dựa trên cơ sở khả năng chung cua hệ thống đa phương tiện. Mô tả cac khả năng này ?
Bốn loại cua hệ thống đa phương tiện là gì ? Mô tả hoạt động cua 4 loại này ?
CÂU HỎI BÀI TẬP
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
32
Cac ưng dung đa phương tiện.
Phân loại cac hệ thống đa phương tiện.
Nhưng thach thưc cua xử lý và truyên thông đa phương tiện.
TÓM LƯỢC BÀI HỌC
Chương 1: Tông quan đa phương tiện
CAM ƠN
33
Một số nội dung môn học được tham khảo từ:
Jerry D. Gibson, Multimedia Communications, Academic Press, 2001.
Bài giảng Truyên thông đa phương tiện, ĐH Cần Thơ.
Bài giảng Truyên thông đa phương tiện, Học Viện KTQS.
34
Câu hỏi ?
Ý kiến ?
Đề xuất ?